Polymer siêu thấm, còn được gọi là SAP, hydrogel, polyme thấm, gel thấm, chất giữ nước, siêu slurpers, gel nước, là một loại vật liệu polymer hấp thụ nước tổng hợp đại phân tử mới. Nó có tiềm năng hấp thu nước cao tới 100.000% trọng lượng của nó trong một thời gian ngắn bằng cách thẩm thấu và tạo thành các hạt trong đất để tăng cường tính chất của đất. SAPs thường là vật liệu hút ẩm giống như đường trắng phồng lên trong nước để tạo thành một loại gel trong làm bằng các hạt riêng biệt và có thể giữ độ ẩm ngay cả dưới áp suất mà không có nguy cơ hỏa hoạn hoặc vỡ / nổ mìn.
Polyme siêu thấm được sử dụng trong nông nghiệp chủ yếu được điều chế từ axit acrylic và một tác nhân liên kết chéo như kali bằng dung dịch hoặc trùng hợp hệ thống treo. Polymer được hình thành được gọi là đa tinh thể có khả năng sưng và mô đun gel phụ thuộc rất nhiều vào số lượng và loại liên kết chéo được sử dụng. Polyacrylates là không độc hại, không gây kích ứng, và không ăn mòn và thử nghiệm là phân hủy sinh học với tỷ lệ suy thoái 10% -15% mỗi năm. Chúng thể hiện tiềm năng hấp thụ nước cao và có thể tự do giải phóng 95% tương tự dưới áp lực hút bằng rễ cây.
Ứng dụng và lợi ích
Ba điều kiện đất phổ biến nhất cản trở sự phát triển của cây trồng và năng suất cây trồng là khả năng giữ nước thấp, tốc độ bay hơi cao và lọc độ ẩm của đất. Ngoài ra, các yếu tố như điều kiện hạn hán không lường trước được, suy thoái và mặn, lạm dụng phân bón tổng hợp và thuốc trừ sâu, và thực hành tưới không đúng cách ảnh hưởng nghiêm trọng đến đất và thực vật, thường gây thiệt hại vĩnh viễn cho biota đất.
Ba điều kiện đất phổ biến nhất cản trở sự phát triển của cây trồng và năng suất cây trồng là khả năng giữ nước thấp, tốc độ bay hơi cao và lọc độ ẩm của đất. Ngoài ra, các yếu tố như điều kiện hạn hán không lường trước được, suy thoái và mặn, lạm dụng phân bón tổng hợp và thuốc trừ sâu, và thực hành tưới không đúng cách ảnh hưởng nghiêm trọng đến đất và thực vật, thường gây thiệt hại vĩnh viễn cho biota đất.
Đặc điểm mong muốn cho các ứng dụng trong nông nghiệp
-Khả năng hấp thụ cao trong điều kiện nước muối và nước cứng
-Tối ưu hóa độ thấm dưới tải (AUL)
-Hàm lượng hòa tan thấp nhất và monome dư
-Giá thấp
-Độ bền và độ ổn định cao trong môi trường sưng và trong quá trình bảo quản
-Phân hủy sinh học dần dần mà không hình thành các loài độc hại
-pH-trung lập sau khi sưng trong nước
-Khả năng chụp ảnh
-Khả năng làm ướt lại
Công nghệ nông nghiệp hydrogel, như nó được gọi phổ biến, có những lợi thế sau.
-Cải thiện chất lượng đất, bảo tồn nước và chống lại căng thẳng hạn hán
-Tăng nảy mầm hạt giống và phát triển cây giống dẫn đến thành công trang trại tốt hơn
-Từ các khía cạnh môi trường, nó không gây ô nhiễm và phân hủy sinh học, giúp giảm tần suất tưới tiêu và tiêu thụ nước, và tạo ra một quá trình tuần hoàn đơn giản để cung cấp nước trực tiếp cho rễ và ngăn ngừa nén đất.
-Trong nông nghiệp và nông lâm nghiệp, SAP hoạt động như các hồ chứa nước siêu nhỏ ở rễ cây. Chúng hấp thụ nước tự nhiên và cung cấp gấp 400-500 lần trọng lượng của chính chúng và giải phóng nó từ từ vì cơ chế hút mao mạch rễ do đó ngăn ngừa mất nước trong đất bằng cách lọc và bay hơi.
-SAPs tạo thành một quá trình hấp thụ và giải phóng nước theo chu kỳ nhất quán; nước được giải phóng có thể cung cấp độ ẩm tối ưu để nảy mầm nhanh chóng và trưởng thành cây con. Do đó, nó làm giảm tỷ lệ tử vong của cây con bằng một vài nếp gấp trong vườn ươm.
-Ở vùng lạnh, tử vong trong quá trình nảy mầm và trưởng thành là phổ biến do đóng băng độ ẩm trong & xung quanh mô rễ cây. Độ ẩm hấp thụ trong hydrogels không đóng băng và dễ dàng tiếp cận với thực vật. Nó cũng điều chỉnh nhiệt độ tăng trưởng cây con ngăn ngừa cái chết bằng cách đóng băng.
-SAPs có thể giúp tiết kiệm nước và lao động bằng cách giảm tần suất tưới tiêu, giúp khắc phục điều kiện hạn hán và hoạt động như điều hòa đất, ngăn chặn nước rỉ trên đất cát, chảy trên các cánh đồng núi và dốc, cải thiện hiệu quả virus và khôi phục biota đất.
-SAPs có thể làm giảm việc lạm dụng phân bón và thuốc trừ sâu trong các lĩnh vực. Các hóa chất được hấp thụ với nước được giải phóng từ từ do đó kéo dài tuổi thọ hoạt động và hiệu quả hấp thu bởi các hệ thống rễ.
-SAPs hoạt động như chất kết tủa vật chất đất. Chúng liên kết chặt chẽ với đất lỏng lẻo do đó tạo thành loams có thể giúp chốt rễ tốt hơn. Đồng thời, cơ chế giải phóng hấp thụ lặp đi lặp lại ngăn chặn sự nén quá mức của khoáng chất đất và cung cấp không gian cho sục khí và phát triển edaphon đất.
-Nó có một diện tích rộng các ứng dụng khác nhau, từ nông nghiệp, lâm nghiệp, trồng công nghiệp, làm vườn đô thị, quản lý hạn hán, bảo tồn nước, Nó giúp giảm xói mòn đất bằng cách chảy nước mặt, phân bón và lọc thuốc trừ sâu đến nước ngầm, giảm chi phí nước và tưới tiêu, và tỷ lệ thành công ở mức tăng trưởng và năng suất cao của cây trồng.